<<
>>

7.2. Электропитание аппаратуры необслуживаемых усилительных и регенерационных пунктов кабельных линий связи

Аппаратура систем передачи данных может размещаться на станциях, в которых постоянно присутствует эксплуатационный пер-сонал, или на полностью автоматизированных усилительных пунктах без постоянного присутствия персонала [6].

Последние получили название необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) или регенерационных пунктов (НРП). В соответствии с принятыми принципами построения систем передачи по коаксиальным и симметричным кабелям с медными жилами аппаратура НУП и 'НРП получает электроэнергию из обслуживаемых станций ОУП (ОРП) с помощью аппаратуры дистанционного питания по тем же проводам, по которым передаются информационные сигналы. Дистанционное питания (ДП) аппаратуры линейного тракта в системах передачи позволяет на магистрали автоматизировать до 98... 99 % всех станций, причем из общей мощности, потребляемой аппаратурой линейного тракта, примерно 90 % требуется для дистанционного питания. Отсюда следует, что в аппаратуре линейного тракта, устанавливаемой на ОУП (ОРП), заметная доля отводится устройствам ДП. К основным особенностям этих устройств нужно отнести их способность работать в условиях резких изменений нагрузки и гарантировать высокую надежность. Нагрузки НУП (НРП), провода и устройства ДП объединяются в цепь ДП. Обычно аппаратура НУП (НРП) одной системы передачи питается от одной цепи ДП. Указанное положение позволяет получать полную независимость каждой системы, что наряду с повышением живучести обеспечивает также большую их помехозащищенность. Участок магистрали между двумя соседними ОУП (ОРП) называется секцией ДП. Аппаратура НУП (НРП) секции ДП может получать электроэнергию либо с одного ОУП (ОРП) (ДП по секциям), либо с двух соседних ОУП (ОРП), ограничивающих эту секцию (ДП по полусекциям). Во втором случае обычно в середине секции устанавливаются два шлейфа по ДП. На рис. 7.2а изображена схема секции цепи ДП, а на рис. 7.2б— двух полусекций.

Рис. 7.2. Секция (а) и полусекция (б) ДП.

Применение ДП по полусекциям позволяет обеспечить большую длину секции ДП, т.е. пропитать максимальное количество НУП (НРП) от двух смежных ОУП (ОРП). В связи с повышением требований к надежности систем передачи целесообразно стремиться к предельному упрощению устройства приема ДП в НУП (НРП). Отечественный и зарубежный опыт разработок систем передачи показывает, что наиболее простые и надежные устройства приема ДП на НУП (НРП) получаются при последовательном включении их в цепь ДП и электропитании с ОУП (ОРП) стабилизированным постоянным током. Как правило, при таком включении нагрузок в НУП (НРП) не требуется применения каких либо преобразовательных устройств и появляется возможность свести потери в линии к минимуму. Кроме того, применение схемы с последовательным включением нагрузок обеспечивает максимальную длину секции ДП. Максимальная длина секции ДП в этом случае ограничивается электрической прочностью изоляции кабеля. Действительно, если через Uрд обозначить действующее значение допустимого рабочего напряжения ко­аксиальной пары, а через Uпд •— действующее значение посторон­него наводимого напряжения, то максимально допустимое напряже­ние дистанционного питания постоянным током Uдп в одном кабеле определяется по формуле

.

Максимальное число НУП (НРП) в цепи с последовательно включенными нагрузками при заданном напряжении ДП обеспечивается, если ток ДП рассчитывается по формуле

,

где Р — средняя мощность, потребляемая нагрузками одного НУП (НРП), r — сопротивление шлейфа проводников одного усилительного участка.

При разработке системы передачи не всегда удается использовать оптимальное значение тока ДП. Это объясняется прежде всего тем, что на каждом НУП или НРП имеется несколько нагрузок с различными требуемыми напряжениями. Отклонение тока ДП от оптимального значения (как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения) уменьшает дальность действия системы ДП. Степень уменьшения числа НУП или длины системы ДП при близких значе­ниях выбранного и оптимального токов весьма незначительна. Так, при отклонении выбранного тока на 25... 30 % оптимального значения длина цепи ДП сокращается не более чем на 10 %.

Цепи ДП в симметричных кабелях организуются по средним точ­кам линейных трансформаторов двух симметричных пар, выделенных для передачи сигналов конкретной системы. Пары могут находится как в одном, так и в двух кабелях (при организации связи по двухкабельной системе). Напряжение ДП при этом не может превышать 450 В при однокабельной и 900 В при двухкабельной системе. Выбор способа ДП должен производиться по результатам конкретного проектирования.

Цепи ДП в коаксиальных кабелях организуются по центральным проводам коаксиальных пар, электрическая прочность изоляции которых нормируется относительно обратного провода (трубки) коак­сиальной пары. В нормальном режиме работы цепи и устройств ДП напряжение ДП прикладывается к двум цепям разных направлений передачи и распределяется между ними в соответствии с сопротивлением изоляции. Чтобы избежать зависимости от сопротивления изоляции и равномерно распределить между парами напряжение ДП, на выходе устройства ДП включается делитель напряжения, сопротивление которого существенно меньше сопротивления изоляции коаксиальных пар. Для контроля целостности изоляции пар средняя точка делителя заземляется через устройство контроля. Устройство ДП на ОУП (ОРП) представляет собой стабилизатор постоянного тока, который при широких изменениях нагрузки обеспечивает поддержание тока в пределах одного-двух процентов при воздействии всех дестабилизирующих факторов. К устройству предъявляются высокие требования по надежности. Обычно эти устройства имеют среднее время наработки на отказ (MTBF) не менее 200000 ч.

НРП волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) может располагаться на предприятиях связи, получающих электроэнергию от энергосетей, или в специальных помещениях, где отсутствуют источники электроэнергии. В случаях размещения аппаратуры НРП на предприятии связи она получает бесперебойное электропитание от станционной выпрямительно-аккумуляторной установки и обслуживается так же, как и другая аппаратура связи, размещенная на этом предприятии.

Значительные трудности возникают при построении установки электропитания и ее эксплуатации в НРП, расположенных вне предприятий связи. В этом случае аппаратура НРП ВОСП, как правилосостоит из неотапливаемой наземной и подземной частей. Оборудование электроустановки работает в разных климатических условиях, а также в условиях ограниченного объема помещений, имеющих металлическую конструкцию. Все это приводит к тому, что помещения НРП по степени опасности поражения электрическим током относится к особо опасным. НРП ВОЛП должен иметь электроустановку (ЭУ), выполненную по структурной схеме рис: 7.3.

Рис. 7.3. Структурная схема электроустановок на НРП ВОЛС.

Подача электроэнергии на НРП ВОЛП должна осуществляться по воздушным либо кабельным линиям электропередачи от двух независимых источников электроэнергии с напряжением 10 или 6 кВ. При невозможности, по местным условиям, получения электроэнергии от двух независимых источников электрических сетей энергосистемы электроснабжение НРП ВОЛП допускается осуществлять от одного источника по двум ЛЭП, подключенным к разным подстанциям или разным секциям шин одной подстанции.

В состав ЭУ НРП ВОЛП должны входить две, как правило, столбовые (мачтовые) ТП трансформаторные подстанции (ТП1 и ТП2). В обоснованных случаях допускается размещение ТП в отдельных строениях или на огороженных площадках.

ТП содержат:

• понижающие трансформаторы Т1 и Т2;

. • высоковольтные разъединители Q1 и Q2;

• высоковольтные разрядники Р1 и Р2;

• оборудование коммутации (низковольтные разъединители Q3 и

Q4) и защиты (предохранители) на стороне низкого напряжения.

Высоковольтные разъединители должны иметь заземляющие ножи со стороны трансформатора с механической блокировкой, исключающей появление напряжения на трансформаторе при проведении профилактических или ремонтных работ на ТП. Привод этих разъединителей (Q1 и Q2) должен запираться на замок, а управление ими должно осуществляться с земли.

Трансформаторы, входящие в состав ТП, должны иметь защищенное или герметичное исполнение и быть рассчитаны на естественное воздушное охлаждение в соответствии с ГОСТ 11677-85. Номи­нальная мощность каждого из трансформаторов на ТП должна быть не менее 10 кВА. Номинальное значение напряжения на низкой стороне— 230 В. Качество электроэнергии на низкой стороне ТП должно соответствовать требованиям ГОСТ 13109-97.

Щиток низкого напряжения ТП должен быть размещен в шкафу в помещении НРП. Электропроводка между шкафом и трансформатором должна быть защищена от механических повреждений.

Устройства защиты обеспечивают:

• прием электроэнергии, поступающей от ТП;

• защиту от перенапряжений;

• передачу электроэнергии электрических сетей на устройства

приема переменного тока (УППТ).

УЗ должно быть разработано в виде функционально завершенного конструктива и допускать установку как на стене, так и внутри УППТ.

Конструкция УЗ должна обеспечивать возможность обслуживания с лицевой стороны. Устройства, входящие в состав УЗ, должны быть установлены таким образом, чтобы при снятом напряжении с какой либо цепи относящиеся к ней устройства, токоведущие части и конструкции могли подвергаться безопасному осмотру, замене и ремонту без нарушения нормальной работы соседних цепей.

УППТ предназначено для:

• приема электроэнергии с выходных выводов УЗ;

• приема электроэнергии от передвижной электростанции (ПЭС);

• питания нагрузок НРП ВОЛП от любого из источников электрических энергии;

• автоматического переключения на исправный источник;

• контроля напряжения, поступающего от электрических сетей энергосистем;

• учета активной электроэнергии, потребляемой от электрических сетей;

• токораспределения по нагрузкам НРП;

• защиты от сверхтоков в цепях переменного тока; автоматического защитного отключения и контроля сопротивления изоляции;

• сигнализации о режимах работы УППТ.

УППТ имеют минимум три выходных вывода:

1) мощностью до 8 кВА для подключения УБП;

2) мощностью до 0,7 кВА для питания измерительных приборов;

3) мощностью до 1 кВА для питания освещения и электроинструмента через понижающий трансформатор 220/42 В.

В УППТ, рассчитанных на прием электроэнергии от источников с изолированной нейтралью, должен быть предусмотрен непрерывный автоматический контроль сопротивления изоляции токоведущих частей относительно земли. При снижении сопротивления изоляции до 30 и 15 кОм в цепях с номинальным напряжением 380 и 220 В соответственно должен вырабатываться предупредительный сигнал.В УППТ предусмотрена возможность трансляции этого сигнала по цепи телеконтроля. При снижении сопротивления изоляции до 2...5 кОм должно осуществляться автоматическое отключение нагрузок, подключенных к выходным выводам 2 и 3 УППТ (см. рис. 7.3) и выдаваться аварийный сигнал.

В УППТ, рассчитанных на прием электроэнергии от источников с глухозаземленной нейтралью, предусматривается дополнительная защита от поражения электрическим током в нормальном режиме с помощью УЗО с током срабатывания не более 30 мА. При невозможности обеспечения устойчивой работы схемы с УЗО на ток срабатывания 30 мА рекомендуется установка на входе в контейнер НРП ВОЛП разделительного трансформатора для перехода со схемы электроснабжения с глухозаземленной нейтралью на схему с изолированной нейтралью.

Для обеспечения бесперебойности питания аппаратуры на НРП ВОЛП предусмотрена УБП, общая для аппаратуры всех систем передачи данного НРП. В состав УБП входят: стабилизированные выпрямители; двухгруппная аккумуляторная батарея; устройства контроля и управления режимами УБП; устройства распределения и за-щиты цепей переменного и постоянного тока.

При наличии сети переменного тока выпрямительные устройства, входящие в состав УБП обеспечивают питание аппаратуры связи и непрерывный подзаряд аккумуляторной батареи. В случае пропадания сети переменного тока питание аппаратуры связи осуществляется от разряжающейся аккумуляторной батареи. При восстановлении сети или по прибытию ПЭС УБП обеспечивает питание аппаратуры с одновременным зарядом аккумуляторной батареи.

В УБП предусмотрены коммутационные аппараты, обеспечивающие ручное отключение любой из групп аккумуляторной батареи для профилактики и ремонта.

Аккумуляторная батарея комплектуется кислотными герметизированными аккумуляторами. Емкость каждой группы аккумуляторной батареи выбирается из условия питания аппаратуры связи в течение по крайней мере 24 ч, Время восстановления 90 % емкости батареи не должно превышать 24 ч.

В УБП предусмотрено автоматическое аварийное отключение аккумуляторной батареи при понижении напряжения на ней до 1,75 В на элемент.

В УБП имеется предупредительная сигнализация о пропадании напряжения переменного тока на входных зажимах выпрямителей и повреждении выпрямителей, а также аварийная сигнализация при перегорании предохранителей в цепи аккумуляторной батареи, отключении аккумуляторной батареи при понижении напряжения на ней до 1,75 В на элемент и срабатывании устройств защиты в цепяхпитания аппаратуры. Обобщенный предупредительный аварийный сигнал транслируется по цепи телеконтроля Системы передачи.

Оборудование УБП, как правило, размещается в шкафах с габаритами, обеспечивающими их размещение в контейнере (цистерне) НРП ВОЛП. Конструкция шкафов с преобразовательным оборудованием УБП обеспечивает обслуживание с лицевой стороны и допускает их установку к стене.

Аккумуляторы, входящие в состав УБП, устанавливаются на стеллажах или в шкафах, обеспечивающих возможность обслуживания, монтажа и демонтажа каждой группы батареи без нарушения работы УБП.

Электрическое освещение НРП должно быть рассчитано на питание через входящий в состав УППТ понижающий трансформатор мощностью до 1 кВт с выходным напряжением не более 42 В.

В надземной надстройке НРП ВОЛП предусмотрен однополюсный выключатель в цепи 42 В, общий для всех светильников. В качестве светильников применяются лампы накаливания.

Аварийное освещение НРП осуществляется от ручных осветительных приборов с аккумуляторами или сухими элементами.

<< | >>
Источник: Левашов Ю.А., Белоус И.А.. ЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ [Текст]: учебное пособие / Ю.А. Левашов, И.А. Белоус. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС,2016. - 205 с.. 2016
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме 7.2. Электропитание аппаратуры необслуживаемых усилительных и регенерационных пунктов кабельных линий связи:

  1. Белоус И.А.. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ. Практикум, 2016
  2. Статья 13.5. Нарушение правил охраны линий или сооружений связи Комментарий к статье 13.5
  3. Аппаратура для холтеровского мониторирования
  4. 1.1. Классификация источников электропитания
  5. СТРОИТЕЛЬСТВО УКРЕПЛЕННЫХ ЛИНИЙ И ГОРОДОВ
  6. Тема 1. ЗЕМЛИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
  7. ЗАГАДКА ЛИНИЙ
  8. Статья 83. Понятие земель населенных пунктов и понятие границ населенных пунктов
  9. 1.3.Линейные и импульсные источники вторичного электропитания
  10. Глава 1. Общие сведения об источниках электропитания
  11. Статья 13.6. Использование несертифицированных средств связи либо предоставление несертифицированных услуг связи Комментарий к статье 13.6
  12. Правовой режим земелъ связи, радиовещания, телевидения и информатики.
  13. Тема 6. РОССИЙСКИЙ ДАЛЬНИЙ ВОСТОК И СТРАНЫ КОРЕЙСКОГО ПОЛУОСТРОВА Л.Е. Козлов[102] 1. Интенсификация политики России на Корейском полуострове в начале XXI века 2. Экономические связи Дальнего Востока с Южной Кореей 3. Экономические связи Дальнего Востока с Северной Кореей 4. Социальные связи Дальнего Востока с Южной и Северной Кореей
  14. Понятие земель и границ населённых пунктов.
  15. § 3. Избирательные участки и пункты для голосования
  16. § 1. Понятие и состав земель населенных пунктов
  17. Пункт 1.3
  18. § 2. Специфика управления землями населенных пунктов
  19. Исходный пункт познания.